___________________________________________________________
Pendeltuie
-- die
ruimte in vir ’n heen-en-weer
Amerika se pendeltuig-program is in
Februarie 2003 deur ’n groot terugslag getref met die verbrokkeling van die
Columbia toe dié ingekom het om op die aarde te land. Die einde van die
pendeltuie? Nee, tog nie. Die oorblywendes sal teen groot koste opgradeer moet
word en moet dalk nog tot die jaar 2020 of selfs langer kan vlieg, nie die
minste nie om die wentelende Internasionale Ruimtestasie te help
klaar bou en onderhou. Maar hoe werk en lyk só ’n pendeltuig?
___________________________________________________________
TWEE datums rus vir die Amerikaanse lugvaart- en
ruimte-administrasie (Nasa) aan teenoorgestelde kante van die spektrum: 20
Julie 1969 en 1 Februarie 2003.
Die hoogtepunt van Nasa se prestasies is op die
eerste datum bereik toe Neil Armstrong die mensdom se geskiedkundige eerste
tree op die maan gegee het.
Die tweede was miskien die agentskap se donkerste
dag. In een van die ergste ongelukke in Nasa se geskiedenis het sy oudste
pendeltuig, die Columbia, tydens sy 28ste sending dramaties gedisintegreer. Die
sewe bemanningslede is tragies dood toe die tuig ingekom het om weer op die
aarde te land.
Sowat sewe maande later is in 'n vlymende verslag oor
die ongeluk gesê dat dit alles veroorsaak is deur 'n stuk isolerende skuim wat
van die pendeltuig se buite-brandstoftenk afgebreek en die tuig se linkervlerk
beskadig het. Die intense hitte wat met die inkomslag opgewek is, het die
beskadigde vlerk verswak en die pendeltuig het verbrokkel.
In die verslag is ook 'n reeks aanbevelings gedoen
oor wat gedoen moet word voordat nog pendelvlugte onderneem word.
Dit was nie die eerste ramp wat Nasa se pendelprogram
getref het nie. Byna vyf jaar nadat die eerste pendeltuig -- juis die Columbia
-- op 12 April 1981 gelanseer is, het die pendeltuig Challenger ook met 'n
lewensverlies van sewe op 28 Januarie 1986 tydens sy lansering ontplof.
Dit was toe reeds 'n groot terugslag vir die
pendelprogram, maar vlugte kon darem op 28 September 1988 hervat word met die
lansering van die Discovery.
Hierdie keer wag daar miskien 'n langer vertraging in
die program, met baie, baie miljoene dollars wat vir opgraderings nodig is. Die
huidige koste om 'n pendeltuig te vlieg is sowat $400 miljoen per sending.
Daar word dus nou ook kliphard gedink hoe om die pendeltuie
deur goedkoper maar doeltreffender alternatiewe te vervang. Dog intussen moet
die drie oorblywende tuie -- Discovery, Endeavour en Atlantis -- teen groot
koste verbeter word, en word gehoop dat hulle tot omstreeks 2020 of miskien
selfs later nog sal bly vlieg.
Maar ons hoor so baie van pendeltuie -- en die
mensdom kom reeds byna 'n kwarteeu lank met hulle saam -- hoe werk hulle
eintlik en presies waarvoor word hulle gebruik? Dis so 'n interessante
onderneming dat dit beslis die moeite loon om 'n pendeltuig van naderby te
bekyk...
Hoe verskil die pendeltuig
van ander ruimtetuie?
•
DIE belangrikste verskil tussen ander ruimtetuie en die pendeltuig is
dat laasgenoemde nie net een keer vlieg nie, maar 'n aantal jare lank oor en
oor gebruik kan word. 'n Pendeltuig is wel ontwerp om soos ander ruimtetuie
gelanseer te word, maar ook om soos 'n vliegtuig op 'n aanloopbaan te land.
Kort voor lank is hy gereed om nogmaals in die ruimte ingestuur te word.
Toe die Amerikaners destyds die pendeltuig
ontwerp het, was dit die ideaal om 'n weeklikse pendeldiens tussen die aarde en
die ruimte te hê -- vandaar die naam pendel of "shuttle".
Daarteenoor is byvoorbeeld elke Russiese Sojoez-kapsule net goed vir een
vlug. Die hitte wat opgewek word wanneer ’n Sojoez na die aarde terugkeer, is
so verwoestend dat dit eenvoudig nie weer gebruik kan word nie. (Suid-Afrika se eie ruimtevaarder, Mark Shuttleworth, het in 'n Sojoez
na en van die Internasionale Ruimtestasie gereis op 'n tiendaagse ruimtesending
wat op 5 Mei 2002 geëindig het.)
Nog 'n voordeel van die pendeltuig
is dat hy elke slag 'n aantal satelliete met hom kan saamdra die ruimte in.
Vroeër was 'n afsonderlike vuurpyl vir feitlik elke satelliet nodig.
En in die afgelope aantal jare is
pendeltuie ook gebruik om mense te lanseer om die wentelende Internasionale
Ruimtestasie saam die Russe en andere te help bou en onderhou. Dit op sigself
is 'n ontsaglike onderneming.
Tot tyd en wyl die Amerikaanse
pendeldiens weer op dreef kom, is Rusland se verarmde ruimteprogram met sy
Sojoez-tuie die enigste funksionerende lewenslyn na die Internasionale
Ruimtestasie. Die enigste ander ruimtetuig wat moontlik die stasie sou kon
bedien, is Europa se Ariane-vuurpyl, maar dié het so 'n reeks ongelukke agter
die rug dat daar gewonder word hoe betroubaar dit is.
Hoe lyk 'n pendeltuigstelsel?
•
DIT bestaan uit drie hoofdele: 'n wenteltuig, 'n buitetenk en twee
aanjaagvuurpyle met soliede brandstof.
Die wenteltuig lyk nogal soos 'n vliegtuig.
Daar is drie hoof- en twee kleiner motore. Die tuig vervoer tot sewe
bemanningslede, asook 'n vrag van tot byna 30 000 kg. Dié kan satelliete of
materiaal en toerusting vir die Internasionale Ruimtestasie insluit.
Die buitetenk is 'n groot silinder.
Dit bevat 'n dryfmiddel -- vloeibare suurstof en vloeibare waterstof wat gemeng
en in die wenteltuig se motore ingevoer word.
Die aanjaagvuurpyle aan weerskante
van die buitetenk bevat 'n soliede brandstof van droë chemikalieë.
Hoe word 'n pendeltuig
gelanseer?
DIE enigste aanjaer wat kragtig
genoeg is om 'n ruitetuig te lanseer, is 'n vuurpyl.
'n Vuurpyl oorkom swaartekrag met 'n
stukrag wat die gesamentlike gewig van die vuurpyl en ruimtetuig oortref en
hulle dus van die aarde af oplig.
'n Pendeltuig styg op met behulp van
sy eie motore en die twee aanjaagvuurpyle wat soliede brandstof bevat. Elke
aanjaagvuurpyl het 'n stukrag van sowat 1,2 miljoen kg.
Sowat twee minute later, op 'n
hoogte van 43 km, word die aanjaagvuurpyle outomaties afgewerp en keer hulle
met valskerms sagkens terug aarde toe waar hulle vir hergebruik deur skepe in
die see opgepik word.
Ontslae van die gewig van die
aanjaagvuurpyle, beweeg die wenteltuig nou vinniger. Net voordat hy in 'n
wentelbaan om die aarde gaan, word die reuse buitetenk, wat nou byna leeg is,
weggewerp. Dit verbrokkel en val in die see.
Hoe is die lewe binne-in 'n
pendeltuig?
•
DIE toestande in die ruimte is dramaties anders as dié op aarde, en
daarom moet ruimtevaarders hul eie "omgewing" saamneem. Op die koop
toe moet hulle teen verskeie gevare beskerm word.
'n Pendeltuig is so selfgenoegsaam
dat die ruimtevaarders selfs in gewone klere hul take kan verrig. Behalwe dat
hulle deurentyd van lug voorsien word, het hulle ook allerhande kombuis-,
badkamer-, slaap-, oefen- en ontspanningsgeriewe.
Een van die groot gevare van
ruimtevaart is die groot drukking op die liggaam wat met snelheid gepaard gaan,
veral wanneer die aarde se atmosfeer verlaat of binnegegaan word.
Gelukkig kan ingenieurs die verwagte
druk bereken en beperk.
Uiterste hitte en koue is nog 'n
gevaar. Die romp van die pendeltuig word bedek deur sowat 25 000 keramiekteëls
wat dit teen hitte beskerm en deur 'n viltmateriaal wat dit teen koue isoleer.
Ruimterommel is 'n ander gevaar --
natuurlike voorwerpe en dié wat die mens daar geplaas het. Maar die tuig is
ontwerp dat, as 'n brokkie ruimtepuin die pendeltuig se romp sou beskadig, die
pendeltuig se lugdruk- en ondersteuningstelsel
steeds sou bly werk.
Dat 'n stuk isolerende skuim die Columbia se een
vlerk met noodlottige gevolge getref het, het egter getoon dat ook die
ruimte-ingenieurs nooit te seker van hul saak kan wees nie.
Wanneer 'n ruimtevaarder 'n
pendeltuig in die ruimte verlaat, dra hy 'n spesiale ruimtepak waarin die
korrekte lugdruk en temperatuur gehandhaaf word. Suurstof word ook verskaf, en
die pak bied beskerming teen bestraling en klein deeltjies ruimtepuin.
Ruimtepakke word gemaak van talle
lae van 'n duursame sintetiese stof soos teflon of nylon.
Die meeste ruimtelike werksaamhede
soos waarheen om die tuig te rig, geskied outomaties, ofskoon die bemanning
wanneer nodig die beheer kan oorneem. Hulle bly die hele tyd per radio in
verbinding met beheersentrums op die aarde.
Wat doen pendeltuie?
DIE bemanning van pendeltuie het
baie take, wat natuurlik ook kan afhang van hoe lank die tuig in die ruimte
bly. Van die belangrikste is om ruimtenavorsing te doen, satelliete in
wentelbane te plaas en natuurlik om by die Internasionale Ruimtestasie aan te
sluit.
Satelliete is vandag uiters
belangrik deurdat hulle onder meer TV- en ander seine wêreldwyd herlei en
inligting oor die aarde inwin, byvoorbeeld oor weerpatrone.
Inmiddels word TV-beelde en
wetenskaplike inligting deurentyd van die pendeltuig af na die aarde gesein.
Hoe land 'n pendeltuig?
WANNEER 'n pendeltuig hom gereed
maak om na die aarde terug te keer, moet hy as't ware briek aandraai om weer
die atmosfeer binne te gaan. Die wenteltuig gebruik nou sy twee kleiner motore
om te rem.
Namate hy deur die atmosfeer beweeg,
laat wrywing die buitekant van die romp en uitsteeksels soos die vlerke en
stert verhit. Die vlerke verhit byvoorbeeld tot sowat 1510 grade C. As gevolg
van die nagenoeg 25 000 keramiekteëls wat die romp isoleer, het ruimtevaarders
pendeltuie die bynaam "flying brickyards" gegee.
Dis 'n kritieke stadium. As die
pendeltuig in die verkeerde posisie beweeg, sal hy oorverhit en uitbrand.
Rekenaars beheer die maneuvers, hoewel die bemanning die kompers kan oorstem,
indien nodig.
Oplaas is die pendeltuig nou meer
vliegtuig as ruimtetuig, behalwe dat hy sonder motore funksioneer en dus meer
soos 'n sweeftuig is. Die vlieënier-ruimtevaarder kan die voertuig links of
regs stuur, hoewel die landing deur rekenaars beheer word.
Dit duur nagenoeg 'n uur vandat die
wenteltuig sy twee klein motore laat ontbrand het totdat hy neerstryk -- met 'n
snelheid van sowat 320 km/h.
___________________________________________________________
Terug na inhoudsblad -- klik
hier
___________________________________________________________
Ons
Wonderlike Wêreld op CD, 2004 - Uit Huisgenoot se Jongspan